以生命观念为高中生物教学的主线
2019-09-10盛曹颖
盛曹颖
摘 要:新一轮的课程改革提出学生发展的核心素养,生物学科的核心素养包括生命观念、理性思维、科学探究、社会责任四个方面。其中最能体现生物学科特色的是生命观念,什么是生命观念?如何在课堂教学中体现?
关键词:核心素养;生命观念;结构与功能;高中生物
从教十多年来,有这么几个问题一直会冒出来:“我为什么要这么教?”“学生为什么要学这个内容?”“我该如何教?学生该如何学?”这关乎教学的方向性问题!俗话说:“人生重要的不是所站的位置,而是所朝的方向。”教学又何尝不是啊?那么高中生物教学的正确方向在哪里呢?为什么要以生命观念为教学的主线呢?
1.“生命观念”的背景和内涵
1.1新一轮课改的背景
新课改明确提出各学段学生发展核心素养体系。“核心素养”指学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀,更加注重自主发展、合作参与、创新实践。
“生物学核心素养是学生后天学习的成果,是公民基本素养的重要组成之一。生物学核心素养关注的是学生获得的持久能力和品格,是学生终身受益的学习成果。这些素养的形成,主要依托在校期间的生物学课堂习得和巩固,是基于每一节课中的有效学习来实现的。”包括生命观念、理性思维、科学探究、社会责任四个方面。四个方面中最能体现生物科学特色的是生命观念。
1.2“生命观念”的内涵
生命是源于自然随机事件,且能在与环境互作中保留下来的,具有新陈代谢和自我复制特征的物质形态,生命是结构与功能的统一体,无贵贱之分。生命观念是指对观察到的生命现象及相互关系或特性进行解释后的抽象,是经过实证后的想法或观点,有助于理解或解释较大范围的相关事件和现象。学生应该在较好地理解了生物学概念性知识的基础上形成生命观念,如结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等,并能够用生命观念认识生命世界、解释生命现象。
当你看到一条鱼的时候,头脑中最先想到的问题是什么?“它属于什么科、什么名,结构生理有何特点?”“它是产于何处,我们国家是否可以引种?”还是“它是什么味道?是清蒸好还是红烧好?”
1.3生物学科教学中渗透“生命观念”的原则
信息智能时代,海量的知识储存在云端,随时可查,随处可载。知识更是日新月异。在这样的背景下如果我们依然强调知识的灌输,将学生当知识的容器是非常可悲的,在真实生活中,环境和知识都变化太多——你不可能像学校里一样,系统的学好学完一门知识,然后坐在教室等着不超过知识点的考试。不再是简单的学会,而是要会学,会解决问题。
所以我认为以生命观念为教学的主线,就需要兼顾以下两个原则:
(1)学科本位原则,应选择那些体现生物学科本质的基本学科思想,以确保学生所形成的生命观念的科学性和统领性;
(2)学生本位原则,充分考虑中学阶段生物课程的学习内容和作为现代公民的科学素养要求,以确保所形成的生命观念的可能性和必要性。尊重人的价值,做一个完整的人,做到生理、心理、社会三者的统一。
2.高中生物人教版教材中体现“生命观念”的若干重点课例的对比和教学思考
2.1挖掘体现生命观念的课例
生命观念主要包括结构与功能观、进化与适应观、稳态与平衡观、物质与能量观等。在现行教材中,能体现结构与功能观的课例有蛋白质的结构与功能、核酸的结构与功能、细胞器的结构与功能、细胞膜的结构与功能、细胞核的的结构与功能、反射弧的结构与功能、生态系统的结构与功能等;能体现进化与适应观的课例有遗传与变异、现代生物进化理论的由来、现代生物进化理论、生物多样性等;能体现稳态与平衡观的课例有内环境的稳态、生命活动的调节、生态系统的稳定性、细胞的生命历程等;能体现物质与能量观的课例有组成生物体的物质、物质的输入和输出、细胞呼吸、光合作用、物质循环和能量流动等。
作为一线教师,挖掘出体现生命观念的课例不是难点,难点是我们需要怎樣在课堂中去落实这些观点。
2.2课例研究谈生命观念的落实
课题《细胞器——系统内的分工合作》,对照生命观念正好是能体现其中的结构与功能观。那么如何在一堂课中去体现,并让学生在一堂课中有知识和技能方面的成长呢?
2.2.1开头和结尾的处理
“良好的开端是成功的一半。”所以我常常会思量如何开始一节课,如何激发学生探究新知的兴趣。这节课的开头通过播放一段线粒体和皮肤衰老的科技短片引入,从我们关心的爱美的话题一下子带入到微观世界细胞中的线粒体。由线粒体带出细胞中还有其他的微小结构就是本堂课的学习目标:细胞器。
你会重视每堂课的结尾吗?还是常常会上到哪里是哪里,嘎然而止?我觉得每堂课的结尾也同样的重要,就像一篇文章,都要结尾部分来个交代甚至是点睛之笔,而且我们如果备课的时候常常能够想到结尾,就一定会更认真的考量整个一堂课的容量和节奏的把握。这堂课的结束部分我安排了5分钟都不到的小组合作活动,让大家一起利用手中的细胞器的模型,快速构建一个动物细胞,一个高等植物细胞和一个低等植物细胞。学生利用这样的材料很快的回顾了本堂课学到的所有细胞器,并且通过构建具体的细胞模型,明确了细胞器在不同细胞中的分布特点。
结尾语提问:细胞衰老究竟和线粒体有怎样的关系?有何方法可以延缓皮肤衰老?细胞器的病变可引发哪些疾病?首尾呼应,延伸探究,关爱生命。
一堂课的容量是有限的,学校中学习的知识都是有限的,但是我们通过类似这样的方式,打开学生的思路,指出一些方向,提供更多的可能。
2.2.2教材处理
这堂课课标要求两个课时,含观察线粒体和叶绿体的实验。第一课时安排了8种细胞器的学习,到底要不要将观察实验放进来,是个很纠结的问题。因为课堂容量有些大,可是没有实验的支撑,学生缺乏感性的认识。而且我确实也是特别倾向于让学生动手实验的,有些知识自己动手做一做获得的远比你告诉他的强。那么就需要好好考量8种细胞器的学习策略了。
最后的处理是这样的,实验放在引入新课后,线粒体和叶绿体是什么樣的?在显微镜下找一找,学生来说一说。获得最初的感性认识,通过提供的多元化材料,让他们同时感知线粒体和叶绿体的分布。为节省时间,提高课堂效率,分组实验,每组实验材料也有区分,最后一起交流整合。
线粒体和叶绿体这两个细胞器重点学习,从显微镜下的外部形态,到电镜下的亚显微结构,到模式图,再到功能,一步步带着他们探索。如果其他细胞器也这样学习,这堂课一定完不成,而且重点不突出,8个细胞器同样的学习方式也容易产生学习疲劳感。其他细胞器的学习采用小组合作学习,每组提供学习资料和学习提纲,另外每小组再重点研究其中一个,最后小组代表交流学习成果。
2.2.3以线粒体为例谈如何体现结构与功能观
显微镜下看到线粒体小小的外形,通过电子显微镜可以看到清晰的亚显微结构,再给出线粒体的亚显微模式图,关于线粒体的结构一步步清晰起来。内膜向内折叠可以增大表面积,通过小道具一张纸折叠的方式去直观体验,都不要语言去描述就能明白了。
怎么从结构到功能的?利用了线粒体内共生假说的图解:
问:古代厌氧真核细胞内吞好氧菌后进化为需氧型真核细胞,由此推测由好氧菌演变的线粒体具有什么功能?推测出有氧呼吸的功能。再提供资料德国生物化学家奥托·海因里希·沃伯格成功完成线粒体的粗提取且分离得到一些催化与氧有关的反应的呼吸酶。验证了刚才的推测。
到这里有氧呼吸与功能还需一块跳板。资料分析:飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多;运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻练的人多;在体外培养细胞时,新生细胞比衰老或病变细胞的线粒体多。在肾脏细胞中靠近微血管,呈平行或栅状排列;在肠腺细胞中呈两极分布,集中在顶端和基部。原来线粒体有氧呼吸提供了生命活动的能量。
明确了生命观念后,教学就能更好的围绕其展开。例如在学习细胞呼吸的时候,将结构与功能观很好的渗透的一个办法是,将呼吸作用的反应直接放到线粒体结构图的情景中去,而不是先学习了呼吸作用的反应过程,再告知分别是在线粒体哪里学习的。
明确了生命观念后,也能更快定位课堂的重点了。关于《生命活动的主要承担者——蛋白质》,重点就不该是关于蛋白质的各种计算了,而是放在结构的多样性决定了功能的多样性。
明确了生命观念后,我们的课堂会更关注学生这个生命的主体,在生物学课堂上,可以提供探究、演示、讲授、辩论、游戏、角色扮演、专题讨论、个案研究等多种方式,让学生在活动过程中不断成长,而不是把他们当成是冷冰冰的知识的存储器进行灌输了。
参考文献
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[2]周长生.《为不教而教》.首都师范大学出版社,2013.
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[4]赵占良.《生物学的学科本质与育人价值》,《中学生物学》互动平台,2015
[5]赵占良.《聚焦核心素养,彰显育人价值——高中课标和教材修订的基本思路》,学术报告会,2016
[6]胡玉华.《对生物学核心概念及其内涵的研究》,《生物学通报》,2011